Ondes planes monochromatiques r − r ' k perpendiculaire au plan plan y front d'onde r r ' fixe z x y r r ∈ du plan si : r − r '⋅ k = 0 ⋅ ⋅ r ' = constant ⇒ k r =k équation d'un plan x0 k x Electromagnétisme Electrostatique Magnétostatique champ électrique E courant continue I ≠It (charges animées d'une vitesse constante) charge électrique q (au repos) champ magnétique B Electromagnétisme courant non stationnaire I(t) champ magnétique Bt (charges accélérées) t champ électrique E Ondes électromagnétiques Source : onde créée par un dipôle électrique oscillant à la fréquence f aux instants t = 0, T, 2T, ... E source très grande distance aux instants t = T/2, 3T/2, ... E onde électromagnétique = onde plane Spectre : ondes électromagnétiques Ondes électromagnétiques = grande famille de rayonnements qui se différencient par leurs longueurs d'onde http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/waves3.html Polarisation Rappel : onde plane monochromatique y front d'onde r k x0 x Polarisation circulaire : z Polarisation linéaire : z E E 1 y E 2 z E2 E 0 sin t t plane de polarisation = front d'onde E1 x fixe y E 0 cos t x=0 y Rayonnement thermique Enceinte isotherme fermée (température T fixe) rayonnement thermique : ● homogène ● isotrope élement de surface Interaction rayonnement - matière réflexion k front d'onde Réalisation d'un corps noir absorption partielle surface polie absorption diffusion surface rugueuse faisceau de lumière incident Corps noir : densité spectrale coefficient d'absorption thermique A ,T cn , T A , T = 1 formule de Rayleigh-Jeans ~ kBT c 3 2 A , T 1 loi de Planck bande du visible loi de Wien E ~ 3 exp −ℏ /k B T n+2 n+1 ℏ n n-1 Lampe à vapeur atomique Atome d'hydrogène : niveaux d'énergie et transition fi = Spectre de raies E f −E i ℏ transitions entre les niveaux seules quelques raies d'émission sont dans le visible Laser Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Schématisation des processus : (a) d'absorption Principe de fonctionnement : 4 3 (b) d'émission spontanée 5 (c) d'émission induite 1 2